泡沫混凝土是通過發(fā)泡機(jī)的發(fā)泡系統(tǒng)將發(fā)泡劑用機(jī)械方式充分發(fā)泡，并將泡沫與水泥漿均勻混合。然后經(jīng)過發(fā)泡機(jī)的泵送系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)澆施工或模具成型，經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)所形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質(zhì)保溫材料。

基本信息

中文名：泡沫混凝土

特點(diǎn)：含有大量封閉氣孔的輕質(zhì)保溫材料

構(gòu)成：泡沫、水泥漿

別名：發(fā)泡水泥、輕質(zhì)混泥土

屬于：混凝土

簡介

泡沫混凝土

泡沫混凝土又稱為發(fā)泡水泥、輕質(zhì)混凝土等，是一種利廢、環(huán)保、節(jié)能、低廉且具有不燃性的新型建筑節(jié)能材料。輕質(zhì)混凝土(泡沫混凝土)是通過化學(xué)或物理的方式根據(jù)應(yīng)用需要將空氣或氮?dú)狻⒍趸細(xì)?、氧氣等氣體引入混凝土漿體中，經(jīng)過合理養(yǎng)護(hù)成型，而形成的含有大量細(xì)小的封閉氣孔，并具有相當(dāng)強(qiáng)度的混凝土制品。輕質(zhì)混凝土(泡沫混凝土)的制作通常是用機(jī)械方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫。具體操作為：用機(jī)械方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫，再將泡沫加入到含硅質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、水及各種外加劑等組成的料漿中，經(jīng)混合攪拌、澆注成型、養(yǎng)護(hù)而成。

作為一種新型的節(jié)能環(huán)保型建筑材料，國內(nèi)外學(xué)者對其做了大量的研究開發(fā)，使其廣泛應(yīng)用于墻體材料中。優(yōu)點(diǎn)是：具有密度小、質(zhì)量輕、保溫、隔音、抗震等性能。但其還存在一定的缺陷，如強(qiáng)度偏低、開裂、吸水等，因而要進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域還需在發(fā)泡劑、配合比、工藝流程、設(shè)備等方面做更進(jìn)一步的研究?？蓱?yīng)用于擋土墻、修建運(yùn)動(dòng)場和田徑跑道、夾心構(gòu)件、用作復(fù)合墻板、管線回填、貧混凝土填層、屋面邊坡、儲(chǔ)罐底腳的支撐等。但其在應(yīng)用中存在強(qiáng)度偏低、開裂、吸水等缺陷，其性能有待進(jìn)一步改進(jìn)。

性能特點(diǎn)

輕質(zhì)

泡沫混凝土的密度較小，密度等級(jí)一般為300-1800kg/m3，常用泡沫混凝土的密度等級(jí)為300-1200kg/m3，，密度為160kg/m3的超輕泡沫混凝土也在建筑工程中獲得了應(yīng)用。由于泡沫混凝土的密度小，在建筑物的內(nèi)外墻體、層面、樓面、立柱等建筑結(jié)構(gòu)中采用該種材料，一般可使建筑物自重降低25%左右，有些可達(dá)結(jié)構(gòu)物總重的30%-40%。而且，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件而言，如采用泡沫混凝土代替普通混凝土，可提高構(gòu)件的承截能力。因此，在建筑工程中采用泡沫混凝土具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

保溫隔熱

由于泡沫混凝土中含有大量封閉的細(xì)小孔隙，因此具有良好的熱工性能，即良好的保溫隔熱性能，這是普通混凝土所不具備的。通常密度等級(jí)在300-1200kg/m3范圍的泡沫混凝土，導(dǎo)熱系數(shù)在0.08-0.3w/(m·K)之間，熱阻約為普通混凝土的10-20倍。采用泡沫混凝土作為建筑物墻體及屋面材料，具有良好的節(jié)能效果。

隔音耐火

泡沫混凝土屬多孔材料，因此它也是一種良好的隔音材料，在建筑物的樓層和高速公路的隔音板、地下建筑物的頂層等可采用該材料作為隔音層。泡沫混凝土是無機(jī)材料，不會(huì)燃燒，從而具有良好的耐火性，在建筑物上使用，可提高建筑物的防火性能。

整體性能

可現(xiàn)場澆注施工，與主體工程結(jié)合緊密。

低彈減震

泡沫混凝土的多孔性使其具有低的彈性模量，從而使其對沖擊載荷具有良好的吸收和分散作用。

防水性好

現(xiàn)澆泡沫混凝土吸水率較低，相對獨(dú)立的封閉氣泡及良好的整體性，使其具有一定的防水性能。

耐久性能

與主體工程壽命相同。

加工方便

泡沫混凝土不但能在廠內(nèi)生產(chǎn)成各種各樣的制品，而且還能現(xiàn)場施工，直接現(xiàn)澆成屋面、地面和墻體。

環(huán)保性好

泡沫混凝土所需原料為水泥和發(fā)泡劑，發(fā)泡劑大都接近中性，不含苯、甲醛等有害物質(zhì)，避免了環(huán)境污染和消防隱患。

施工方便

只需使用水泥發(fā)泡機(jī)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)，可泵送實(shí)現(xiàn)垂直高度200米的遠(yuǎn)距離輸送，工作量為150—300立方/工作日。

其它性能

泡沫混凝土還具有施工過程中可泵性好，抗壓強(qiáng)度高（0.5-22.2Mpa），沖擊能量吸收性能好，可大量利用工業(yè)廢渣，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。

施工工藝

工藝

泡沫混凝土施工

泡沫混凝土的施工是通過整套專用的設(shè)備現(xiàn)場完成。整套設(shè)備配有上料、攪拌、主機(jī)等系統(tǒng)，施工時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場上料、攪拌、發(fā)泡并通過自帶的泵送系統(tǒng)經(jīng)高壓輸送管直接送至施工基面。

特點(diǎn)

1、耐熱度高。泡沫混凝土由于是水泥無機(jī)材料，耐熱可達(dá)500℃以上，不存在熱分解，因而使用壽命更長，不會(huì)造成保溫失效。

2、綠色環(huán)保，無毒無害。泡沫混凝土不含任何有毒成份，發(fā)泡劑及各種外加劑均沒有揮發(fā)性有害物質(zhì)，有利于室內(nèi)環(huán)境。

3、強(qiáng)度比聚苯乙烯泡沫塑料好。聚苯乙烯泡沫塑料的抗壓強(qiáng)度，只有0.02～0.03MPa，而200～300㎏/m3泡沫混凝土抗壓強(qiáng)度為0.6～0.8MPa，抗壓性更好。

4、使用成本更低。200～300㎏/m3泡沫混凝土的總成本卻只有100元左右，具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

5、施工速度快。泡沫混凝土澆注攤平既可，不需要一張張鋪設(shè)，其施工速度比聚苯乙烯泡沫塑料板快1/3。

6、沒有接縫，減少了接縫所造成的熱損失。

應(yīng)用范圍

泡沫混凝土以其良好的特性，廣泛應(yīng)用于節(jié)能墻體材料中，在其他方面也獲得了應(yīng)用?，F(xiàn)今，泡沫混凝土在我國的應(yīng)用主要是屋面泡沫混凝土保溫層現(xiàn)澆、泡沫混凝土面塊、泡沫混凝土輕質(zhì)墻板、泡沫混凝土補(bǔ)償?shù)鼗?。但是，充分利用泡沫混凝土的良好特性，可以將它在建筑工程中的?yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，加快工程進(jìn)度，提高工程質(zhì)量，具體如下：

(1)用作擋土墻。主要用作港口的巖墻。泡沫混凝土在岸墻后用作輕質(zhì)回填材料可降低垂直截荷，也減少了對岸墻的側(cè)向載荷。這是因?yàn)榕菽炷潦且环N粘結(jié)性能良好的剛性體，它并不沿周邊對岸墻施加側(cè)向壓力，沉降降低了，維修費(fèi)用隨之減少，從而節(jié)省很多開支。泡沫混凝土也可用來增進(jìn)路堤邊坡的穩(wěn)定性，用它取代邊坡的部分土壤，由于減輕了質(zhì)量，從而就降低了影響邊坡穩(wěn)定性的作用力。

(2)修建運(yùn)動(dòng)場和田徑跑道。使用排水能力強(qiáng)的可滲性泡沫混凝土作為輕質(zhì)基礎(chǔ)，上面覆以礫石或人造草皮，作為運(yùn)動(dòng)場用。泡沫混凝土的密度為800-900kg/m3此類運(yùn)動(dòng)場可進(jìn)行曲棍球，足球及網(wǎng)球活動(dòng)。或者在泡沫混凝土上蓋上一層0.05m厚的多孔瀝青層及塑料層，則可作田徑跑道用。

(3)作夾芯構(gòu)件。在預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件中可采用泡沫混凝土作為內(nèi)芯，使其具有輕質(zhì)高強(qiáng)隔熱的良好性能。通常采用密度為400-600kg/m3的泡沫混凝土。

(4)管線回填。地下廢棄的油柜、管線(內(nèi)裝粗油、化學(xué)品)、污水管及其他空穴容易導(dǎo)致火災(zāi)或塌方，采用泡沫混凝土回填可解決這些后患，費(fèi)用也少。泡沫混凝土采用的密度取決于管子的直徑及地下水位，一般為600-1100kg/m3。

(5)貧混凝土填層。由于使用可彎曲的軟管，泡沫混凝土具有很大的工作度及適應(yīng)性，因此它經(jīng)常用于貧混凝土填層。如對隔熱性要求不很高，采用密度為1200kg/m3左右的貧混凝土填層，平均厚度為0.05m;如對隔熱性要求很高，則采用密度為500kg/m3的貧混凝土填層，平均厚度為0.1-0.2m。

(6)屋面邊坡。泡沫混凝土用于屋面邊坡，具有重量輕、施工速度快、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。坡度一般為10mm/m.厚度為0.03-0.2m，采用密度為800-1200kg/m3的泡沫混凝土。

(7)儲(chǔ)罐底腳的支撐。將泡沫混凝土澆階在鋼儲(chǔ)罐(內(nèi)裝粗油、化學(xué)品)底腳的底部，必要時(shí)也可形成一凸形地基，這樣可確保整個(gè)箱底的支撐在焊接時(shí)年處于最佳應(yīng)力狀態(tài)，這一連續(xù)的支撐可使儲(chǔ)罐采用薄板箱底。同時(shí)凸形地基也易于清潔。泡沫混凝土的使用密度為800-1000kg\m3。

（8）用于園林綠化。將泡沫混凝土做成容重在600-1000kg/m3，可用于園林假山，垃圾箱，桌凳等。

（9）國防（現(xiàn)代戰(zhàn)爭是用信息和**機(jī)動(dòng)器械為攻擊工具），該發(fā)泡水泥能用在被敵方轟炸破壞的軍事工程如機(jī)場，重要交通公路等實(shí)行立即搶修，用我們的設(shè)備及工藝能把敵方破壞的工程迅速修復(fù)，實(shí)驗(yàn)得來的結(jié)果是修復(fù)后10分鐘即能用于飛機(jī)起降，戰(zhàn)車通過。

(10)其他。泡沫混凝土也可用于防火墻的絕緣填充，隔聲樓面填充、隧道襯管回填;以及供電、水管線的隔離等方面。

（11）屋面保溫。泡沫混凝土保溫隔熱材料利用水泥等膠凝材料，可大量添加粉煤灰、礦渣、石粉等工業(yè)廢料，是一種利廢、環(huán)保、節(jié)能的新型屋頂保溫隔熱材料。泡沫混凝土屋面保溫隔熱材料制品具有輕質(zhì)高強(qiáng)、保溫隔熱、物美價(jià)廉、施工速度快等顯著特點(diǎn)。既可制成泡沫混凝土屋面保溫板，又可根據(jù)用戶要求現(xiàn)場施工直接澆筑，機(jī)械化施工省時(shí)、省力、降低工程成本。

養(yǎng)護(hù)方式

泡沫混凝土自然養(yǎng)護(hù)可以分為覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)和塑料薄膜養(yǎng)護(hù)兩種。

（1）覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)是根據(jù)外界氣溫一般應(yīng)在泡沫混凝土澆筑完畢后3—12h內(nèi)用草簾、蘆席、麻袋、鋸末、濕土和濕砂等適當(dāng)?shù)牟牧蠈⒒炷粮采w，并經(jīng)常澆水保持濕潤。泡沫混凝土澆水養(yǎng)護(hù)日期，對硅酸鹽水泥，普通水泥和礦渣水泥拌制的混凝土不得少于7晝夜。；摻用緩凝性外加劑或有抗?jié)B要求的混凝土，不得少于14晝夜；當(dāng)用礬土水泥時(shí)，不得少于3晝夜。每天的澆水的次數(shù)已能保持混凝土具有足夠的濕潤狀態(tài)為宜，當(dāng)氣溫在15°C以上時(shí)，在混凝土澆筑過后的3晝夜中，白天至少每3小時(shí)澆水一次，夜間也應(yīng)澆水了兩次，在以后的養(yǎng)護(hù)中，每天至少澆水3次左右（當(dāng)然當(dāng)氣溫干燥的時(shí)候可以適當(dāng)?shù)募哟鬂菜拇螖?shù)）。

對于較大面積（或是體積）的混凝土，應(yīng)采用“蓄水養(yǎng)護(hù)”對于儲(chǔ)水池一類工程可在拆除內(nèi)模、混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后澆水養(yǎng)護(hù)；對于地下結(jié)構(gòu)或是基礎(chǔ)，可以再起表面涂刷瀝青乳液或用土回填以代替灑水養(yǎng)護(hù)。

（2）塑料薄膜養(yǎng)護(hù)是指以塑料薄膜偉覆蓋物使混凝土與空氣相隔，水分不在被蒸發(fā)，水泥靠混凝土中的水分完成水化作用已達(dá)到凝結(jié)硬化。這種方法可以直接將塑料拔模覆蓋在混凝土的表面上，或是將塑料乳液噴灑在混凝土構(gòu)件的便面上，等到乳液揮發(fā)后，在混凝土表面結(jié)合成一層塑料薄膜，以使混凝土構(gòu)件與空氣隔絕，使之混凝土中的水分不再蒸發(fā)而完成水化作用。噴灑塑料薄膜養(yǎng)護(hù)的缺點(diǎn)是28d混凝土強(qiáng)度偏低8%左右，又由于成膜較薄，不能完全達(dá)到絕熱、隔凍的作用，所以在夏季的時(shí)候用此種方法是要加上防曬設(shè)施（不得少于24h),不然會(huì)導(dǎo)致泡沫混凝土產(chǎn)生絲狀裂縫。

發(fā)展現(xiàn)狀

泡沫混凝土取得的成果

泡沫混凝土的種類很多，但最常用的是水泥泡沫混凝土。水泥泡沫混凝土根據(jù)其摻合料不同又可分為水泥-粉煤灰-石灰型、水泥-礦渣－石灰-石膏型、水泥-粉煤灰-砂-石灰型、水泥一砂一石灰型、水泥-礦渣-粉煤灰－石灰－植物纖維型、水泥-砂-玻璃纖維型等類型。

謝明輝、成躍民等對水泥-粉煤灰-石灰型的泡沫混凝土進(jìn)行了試驗(yàn)研究，獲得了密度為691kg/m3、抗壓強(qiáng)度為3.4MPa、導(dǎo)熱系數(shù)為0.210W/(m·K、抗15次凍融循環(huán)合格、碳化系數(shù)為0.89的理想的泡沫混凝土墻體材料。

陸愛萍、郭玉順等對水泥-礦渣-石灰-石膏型的泡沫混凝土進(jìn)行了試驗(yàn)研究，研究表明常壓養(yǎng)護(hù)礦渣多孔混凝土是一種較理想的隔熱保溫材料(密度為910kg/m3，28d抗壓強(qiáng)度為9.81MPa)，同時(shí)在價(jià)格上優(yōu)勢明顯，具有一定的市場競爭力。

高波對水泥-粉煤灰－砂－石灰型的泡沫混凝土進(jìn)行了試驗(yàn)研究，獲得最佳配合比粉煤灰60%，石灰5%，發(fā)泡液3kg，細(xì)砂15%，水泥20%所對應(yīng)的性能為密度創(chuàng)6kglm3、吸水率229島、28d抗壓強(qiáng)度3.4MPa。

宋旭輝等對水泥－砂－石灰型的泡沫混凝土進(jìn)行了試驗(yàn)研究，在得了密度為812kg/m3、抗壓強(qiáng)度為2.8MPa、導(dǎo)熱系數(shù)為0.108W/(m·K、抗15次凍融循環(huán)合格、干燥收縮率0.43mmlm的泡沫混凝土。

高波、王群力等對水泥-礦渣-粉煤灰－石灰－植物纖維型的泡沫混凝土進(jìn)行了試驗(yàn)研究，獲得了干密度648kg/m3、抗壓強(qiáng)度3.6MPa、吸水率12.0%、抗25次凍融循環(huán)合格、干燥收縮0.72mm/m、工藝簡單、價(jià)格低廉的優(yōu)異產(chǎn)品。

詹炳根等對水泥－砂－玻璃纖維型的泡沫混凝土進(jìn)行了試驗(yàn)研究，結(jié)果表明玻璃纖維增加了泡沫混凝土的抗壓和抗折強(qiáng)度，極大地改善了韌性，并在一定程度上抑制了早期的干縮開裂現(xiàn)象。

泡沫混凝土存在的缺陷

(1)強(qiáng)度偏低:體積密度為800-859kg/m3的泡沫混凝土的抗壓強(qiáng)度嚴(yán)重偏低，一般低于2.0MPa，有的甚至不足1.0MPa。但目前國內(nèi)泡沫混凝土技術(shù)發(fā)展迅猛，已經(jīng)將500公斤每立方的泡沫混凝土強(qiáng)度提高到2.5MPa。

（2）開孔率偏高：由于泡沫混凝土中存在Na,K,等對氣泡的破壞作用，使得其中的氣孔多為開孔，嚴(yán)重影響了泡沫混凝土的保溫性能?，F(xiàn)今，已經(jīng)將180公斤級(jí)別泡沫混凝土做到0.4MPa以上，且開孔率已經(jīng)控制在10%以下。

(3)開裂、吸水：硬化泡沫混凝土表面開裂，導(dǎo)致吸收大量外來水分。開裂可以添加纖維緩解，吸水可以加憎水劑解決。